黔北坳陷过成熟烃源岩和固体沥青中正构烷烃系列的双峰态分布

对黔北坳陷几个露头和钻井地质剖面上前寒武系—下古生界烃源岩和金沙岩孔古油藏储层沥青地球化学特征的分析结果表明这些已处于高、过成熟阶段的地质样品中正构烷烃系列普遍存在双峰态分布现象,且构成每个峰群中的正构烷烃均无碳数优势,这一现象在其他地区的相应层位地质样品和热模拟实验产物中均得到了印证,并提出了利用FCPR和LCPR两个参数来表征前、后两峰群的相互关系。当两个参数均大于1.0时,指示正构烷烃系列具双峰态分布。鉴于研究区烃源岩的时代古老,当时沉积有机质的来源为富氢的菌藻类,富含长链脂族结构则是这些有机质形成高碳数正构烷烃的重要原因。此外,所研究地质样品中有机质附存形式的多样性和复杂性可使它们发生差异成熟作用,结果可能导致不同分布特征的正构烷烃发生叠置而出现双峰态分布现象。因此,这些古老地质样品中正构烷烃系列的双峰态分布可能是指示来源低等生物如藻类的有机质经历强烈热演化作用的潜在标志。

黔北坳陷高演化烃源岩中正构烷烃单体烃碳同位素组成

借助于色谱—质谱和单体烃碳同位素分析技术,对黔北坳陷高演化海相烃源岩和黔南坳陷虎47井原油中各类生物标志物和正构烷烃的单体烃碳同位素组成进行了系统分析。不同层位烃源岩中常用的甾、萜烷的分布与组成呈现明显趋同现象,因而失去了其原有的地球化学意义和实用性。虎47井原油中三环萜烷系列和孕甾烷系列丰富,但C27-35藿烷系列和C27-29甾烷系列的丰度极低,显示生油窗晚期的产物特征。绝大多数烃源岩中nC16-28正构烷烃系列呈现以nC20或nC21为低谷的前、后2个峰群的分布模式,但其单体烃碳同位素组成则十分接近,它们的δ13C值介于-28‰^-31‰之间,呈负偏态变化,即随碳数增加其δ13 C值变小,且这一特征不受正构烷烃系列分布特征的影响,表明高演化烃源岩中特殊的正构烷烃系列分布模式是客观地球化学现象。虎47井原油中正构烷烃的单体烃碳同位素组成也呈负偏态变化,但其δ13C值较高演化烃源岩中的轻约3‰,这可能与有机质热演化过程中的碳同位素分馏效应有关。因此,在利用正构烷烃的单体烃碳同位素组成开展油源对比时,所用样品的成熟度应该匹配。

原油生物降解模拟实验

为了查明原油在生物降解过程中化学组成的变化,在30℃恒温和有氧条件下,对渤中凹陷BZ36-2-1井和PL14-3-1井原油进行了生物降解模拟实验。实验结果表明,原始化学组成明显影响原油生物降解作用的进程,链烷烃浓度高的原油降解速度低于链烷烃浓度低的原油,低分子量正构烷烃先于中、高分子量正构烷烃被细菌降解。植烷系列抗生物降解能力强于正构烷烃系列,正构烷烃系列原始浓度高的原油其植烷系列受生物降解作用的时间晚于正构烷烃系列原始浓度低的原油。在生物降解作用的早期阶段,Pr/Ph几乎不受生物降解作用的影响,但Pr/nC17和Ph/nC18极易受到影响。因此,对生物降解原油而言,这些参数应该慎用。